Reovirusinfektion bei Broilern | Charakterisierung und in vivo Bestimmung der Pathogenität neuer Isolate aus Masthähnchenbeständen mit Malabsorptions-Syndrom | Reovirusinfection in broiler | characterization and in vivo determination of the pathogenicity of new isolates from broiler flocks with malabsorption syndrome

Seit Ende 2002 wurde in Deutschland bei Mastküken aus verschiedenen Herden ab dem sechsten Lebenstag ein Krankheitsgeschehen beobachtet, das durch Durchfall und anschließende Wachstumsdepression gekennzeichnet ist. Der Krankheitskomplex wird in der Literatur als Malabsorptionssyndrom (MAS) bezeichnet. Da eine antimikrobielle Therapie keinen Erfolg brachte, wurde eine virale Ätiologie vermutet. Aus 17 Broiler-Beständen mit aktueller MAS- Problematik wurden aus 56 von 68 Organproben Reoviren isoliert und mittels Indirektem Immunfluoreszenztest sowie elektronenmikroskopisch identifiziert. In neun ausgewählten Proben, aus denen später ausschließlich Reoviren isoliert werden konnten, wurden in der elektronenmikroskopischen Untersuchung 4x Rotaviren, 1x Reoviren, 1x Rota- und Reoviren, 1x Calici- sowie einzelne Rota- und Reoviren und 1x Paramyxovirus-ähnliche Partikel nachgewiesen. In einer untersuchten Probe konnte kein Virus gefunden werden. 24 Reovirus-Isolate wurden mit monoklonalen Antikörpern (mAk) untersucht, die eine Einteilung der Isolate in enteric reovirus strains (ERS) und Reoviren („nicht-ERS“) erlauben. 16 Isolate erwiesen sich als ERS. Eine weitere Differenzierung ausgewählter Isolate wurde mittels der vergleichenden Morphologie der cpE sowie der Plaquegrößen, mit Plaquereduktions-Testen und mit der RNA-Polyacrylamid- Gelelektrophorese (PAGE) durchgeführt. Die Ergebnisse, die mit diesen morphologischen, serologischen und molekularbiologischen Methoden erzielt wurden, haben keine einheitliche Einteilung der MAS Isolate in pathogen bzw. nicht pathogen zugelassen. Zur Bestimmung der Pathogenität ausgewählter Isolate in vivo wurden einen Tag alte SPF-Broiler oral infiziert. Alle Küken der Gruppe, die mit dem ERS-Vergleichsstamm aus Polen 238/98 infiziert worden waren, verstarben innerhalb von sechs Tagen p.i. Das beschriebene Krankheitsbild konnte vollständig reproduziert werden, während dies mit dem ERS-Feldisolat 120/03-1 aus Deutschland und dem Reovirus-Prototyp-Stamm S1133 nicht möglich war. Das „nicht-ERS“-Feldisolat 259/03 aus Deutschland führte zu einer signifikanten Reduktion des Körpergewichts der Tiere und zu klinischen Erscheinungen, die jedoch nicht mit denen der ursprünglichen Herdenproblematik übereinstimmten. Der Rückgang der Virusausscheidung anhand der Ergebnisse der Virusreisolierung aus Kloakentupfern korrelierte innerhalb der Gruppen entsprechend mit dem Einsetzen bzw. dem Anstieg der AK-Bildung. Bei den histopathologischen Untersuchungen wurden in der Gruppe 238/98 v.a. Nekrosen in Leber, Milz und Bursa gefunden, während in den Gruppen S1133, 120/03-1, 120/03-1 (AM) und 259/03 primär Myo- und Epikarditiden konstatiert wurden. Bei der Gruppe 259/03 wurden zusätzlich Gastritiden beobachtet. Mittels Immunhistochemie konnten vor allem in Milz, Bursa Fabricii sowie Blinddarm und Blinddarmtonsillen Virus Antigen nachgewiesen werden. Aus am Ende des Versuchs entnommenen Organprobenpools der mit dem deutschen ERS-Feldisolat 120/03-1, dessen Ausgangsmaterial 120/03-1 (AM) sowie dem Reovirus-Prototyp-Stamm S1133 infizierten Tiere wurde sporadisch Virus aus Blinddarm und Blinddarmtonsillen sowie der Milz reisoliert. Bei den mit dem „nicht-ERS“-Feldisolat 259/03 infizierten Tieren wurde aus den untersuchten Organen weder Virus reisoliert noch Antigen nachgewiesen. Aus jedem Organpool der Tiere, die mit dem ERS- Vergleichsstamm aus Polen 238/98 infiziert worden waren und bis zum sechsten Tag p.i. starben, konnte Virus reisoliert und in den Organen exklusive des Gehirns Reovirus Antigen detektiert werden. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass es mit den verwendeten labordiagnostischen Methoden nicht möglich war, die Pathogenität von Reoviren ohne Tierversuche eindeutig zu bestimmen. Es konnte in diesen Untersuchungen kein Zusammenhang zwischen Sero- Elektrophero- und Pathotyp ermittelt werden. Die Heterogenität der untersuchten Isolate spricht gegen ein monokausales, durch bestimmte Reoviren verursachtes MAS- Geschehen, darüber hinaus sind nicht alle ERS-Isolate als pathogen zu betrachten. Aus den Untersuchungen wird deutlich, dass mit keiner der angewandten Untersuchungsmethoden ein gemeinsames Merkmal aller MAS verursachenden Isolate gefunden werden kann. Der verfügbaren Literatur zufolge ist dies die erste Arbeit, in der eine experimentelle Infektion mit SPF- Broilern durchgeführt wurde.

Since the end of 2002 the incidence of a syndrome characterized by diarrhoea and subsequent stunting in broilers starting at six days of age has increased drastically in Germany. In the literature this disease complex is called malabsorption syndrome (MAS). A viral aetiology has been suspected because antimicrobial therapy was not successful. In the present study 68 samples of different organs from 17 broiler flocks with MAS history were investigated virologically. In 56 out of 68 samples reoviruses were isolated and identified by IIFT and electron microscopy. 9 selected samples of the original material, from which only reoviruses had been isolated, were also examined by electron microscopy. Following results were obtained: 4x rotavirus, 1x reovirus, 1x rota- and reovirus, 1x calicivirus with some rota- and reovirus particles and 1x paramyxovirus-like particles. In one sample no any viruses were found. 24 reovirus isolates were selected and classified as enteric reovirus strains (ERS) or reovirus (“non-ERS”) using monoclonal antibodies. 16 isolates were found to be to ERS. For further characterization of selected isolates, morphology of cytopathic effect, size of plaques, results of plaquereduction tests and polyacrylamid gel electrophoresis of extracted RNA were compared. The obtained results did not allow a classification of the reovirus isolates in pathogenic and non-pathogenic. The pathogenicity in vivo of selected isolates was investigated in orally infected one day old SPF-broiler chickens. All birds of the group, which were infected with the ERS-prototype 238/98 (polish strain) died within six days p.i. and the described disease pattern was reproduced. This was not possible with the German ERS-field isolate 120/03-1 as well as the reovirus-prototype-strain S1133. The German “non- ERS”-isolate 259/03 caused a significant reduction of body weight and clinical signs which did not correspond to those in the original flock. The examination of cloacal swabs for virus shedding at different ages showed that a shedding reduction correlated with the increase of antibody level. Histopathological examinations showed in group 238/98 mainly necrosis in liver, spleen and Bursa of Fabricius while in groups S1133, 120/03-1, 120/03-1 (original material, AM) and 259/03 primarily myo- and epicarditis were seen. In addition in group 259/03 gastritis were observed. By immunohistochemistry at the end of the experiment virus antigen could be detected mainly in spleen, Bursa of Fabricius and caecum with caecal tonsils. In samples of organs from birds infected with the German ERS-field isolate 120/03-1, its original material 120/03-1 (AM) as well as the reovirus-prototype-strain S1133 sporadically virus could be reisolated from caecum with caecal tonsils and spleen. In birds infected with the German “non-ERS”-isolate 259/03 neither virus could be reisolated nor virus antigen could be detected in any organ at the end of the experiment. From birds infected with the ERS-prototype 238/98 which died before or on day six p.i. virus could be reisolated from all organs and virus antigen could be detected in all organs except the brain. The results show that it was impossible to determine the pathogenicity of reovirus using in vitro methods used in this study without experimental infection in vivo. No correlation between sero-, elektrophero-and pathotype could be found in this study. The heterogeneity of the examined isolates makes it unlikely that MAS is a disease caused only by reoviruses. Furthermore it was shown that not all ERS isolates are pathogenic. The in vitro methods used in this study did not allow to identify a common marker of reoviruses causing MAS. According to available literature this is the first report on experimental infection with reovirus in SPF-broilers.